Geautomatiseerde Interactive Video Playback voor Studies van Animal Communication

Het algemene doel van het volgende experiment is om een geautomatiseerd, interactief videosysteem voor weergave te gebruiken om het paargedrag bij vrouwelijke zwaardstaartvissen te bestuderen. Dit wordt bereikt door een digitale mannetjesvis te modelleren, beweging en interactiviteit toe te voegen en regels op te stellen voor hoe deze vis zich zal gedragen ten opzichte van de proefvis. In deze demonstratie zal een virtueel mannetje de bewegingen van een echt vrouwtje volgen om het systeem in te stellen.

Een aquarium geflankeerd door twee monitoren wordt geconstrueerd en verbonden met het observatiesysteem voor de kijker om proefpersonen in realtime te volgen. Bewegingsgegevens worden vervolgens doorgegeven aan het interactieve videoweergaveprogramma op een aparte server om de beweging van de geanimeerde stimulus op het scherm te bepalen. Zodra het systeem is geïnstalleerd, krijgen vrouwtjes een gelijktijdige keuze tussen een soortspecifieke mannetjesstimulus en een heterospecifieke mannetjesstimulus aan tegenovergestelde zijden van het aquarium.

Uiteindelijk kan de voorkeur in het hofmakeringsgedrag die vrouwelijke vissen tonen voor mannetjes van een soortgelijke soort worden beïnvloed door de toevoeging van een interactieve stimulus van een mannetje. De procedure zal worden gedemonstreerd door Tricia Bakowski, voormalig promovendus uit mijn laboratorium en huidig medewerker bij Dreamworks SKG. Plaats een camera boven het aquarium en verbind deze met een by observe videokaart.

Pas de instellingen aan zodat het volledige aquarium in beeld is. Configureer het byob Observe-viewersysteem om trackinginformatie van de camera te ontvangen. Activeer vervolgens de plug-in van de BYOBs Observe-viewer die coördinaten naar de animatieserver verzendt via een gespecificeerd netwerk-ip-adres.

Om de kalibratie te starten, schakelt u de animatieserver in en opent u interactive display setup txt. Voer onder number monitor de schermbreedte en schermhoogte in pixels in, en voer onder number program type de term calibration in. Vergeet niet deze wijzigingen op te slaan.

Dubbelklik vervolgens op het programmapictogram van de interactieve videoweergave of IVP om het programma te starten, zodat de juiste correspondentie tussen de gegevens van de kijker en de interactieve output van IVP wordt gewaarborgd. Voer de afmetingen van het aquarium in zoals deze eerder in het kijksysteem waren ingesteld, om te corrigeren voor het feit dat de uiteinden van het aquarium kleiner zijn dan de monitoren. Gebruik het toetsenbord om het weergavegebied of viewport van de stimuli te verplaatsen, zodat deze zijn uitgelijnd met de uiteinden van het testaquarium zoals weergegeven op de animatieserver.

Het roze viewport wordt weergegeven op de ene testmonitor en het blauwe viewport op de andere. Schaal vervolgens de weergave van de mannelijke vis op beide viewports totdat de gewenste stimulusgrootte is bereikt. Gebruik de standaard kalibratiestimulus en schaal deze naar 66,7 millimeters met behulp van een standaard referentiekader.

Verplaats de vakken in het display zodat ze uitgelijnd zijn met de randen van het testreservoir. Gebruik de q- of w-toetsen om de vakken naar het midden van de vis toe of ervan af te bewegen om het systeem in te stellen. Plaats aan beide uiteinden van een aquarium van 80 liter gevuld met schoon water een CRT-monitor en zorg ervoor dat de helderheid van de twee monitoren overeenkomt.

Laad het model dat in deze demonstratie wordt getest. De bestanden die overeenkomen met de betreffende mannetjes, fosfor, birman en het betreffende mannetje ex MechE worden geselecteerd. Kies uit de niet-interactieve of interactieve set de zijde en het stadium waarin elke stimulus zal verschijnen en de gewenste grootte van elke stimulus.

Kies vervolgens of de bewegingen van de twee stimuli gespiegeld of niet-gemedieerd moeten zijn. Ten slotte kunnen de baltsvertoningen van het mannetje interactief worden gemaakt door te kiezen voor ofwel de standaardinstelling, waarbij de rugvin alleen wordt opgericht tijdens een laterale baltsvertoning, of een afstand. Het subject moet een mannetje zijn om een reactie uit te lokken.

Om een testsessie te starten, opent u interactive display setup, txt en stelt u number program type in op live testing en number, experiment name op dezelfde bestandsnaam die de experimentgegevens bevat. Schakel het IVP-programma in, maar druk niet op start. Hierdoor blijft het scherm leeg tijdens de acclimatisatieperiode.

Plaats de proefvis voorzichtig in het aquarium en geef de vis 10 minuten de tijd om te wennen. Start vóór de test de observe viewer 2.0 en de IVP. De videostimuli worden aan de proefdieren getoond in een proef die bestaat uit twee fasen van elk 20 minuten.

Een fase bestaat uit segmenten van vier of vijf minuten, waarvan hier een voorbeeld wordt getoond. In het eerste segment wordt het vrouwtje vijf minuten lang geacclimatiseerd aan het testtank door op beide monitoren een monochroom scherm te tonen. In het tweede segment wordt gedurende nog eens vijf minuten een verschillende videostimulus op de linker- en rechtermonitor weergegeven.

Onmiddellijk na de weergave van de videostimuli wordt er opnieuw een monochroom scherm gedurende vijf minuten op beide monitoren getoond. In het vierde en laatste segment worden de stimuli uit het tweede segment gepresenteerd, maar is de positie van elke stimulus omgewisseld. Dit dient als een binnen-vrouwelijke controle voor zijdelingse voorkeur.

De tweede fase kan hetzelfde patroon herhalen met een andere set gelijktijdig gepresenteerde stimuli. Nadat alle fasen zijn voltooid, wordt het subject verwijderd en wordt de volgende te testen vis geïntroduceerd; om systematisch te controleren op zijdelingse voorkeuren en volgorde-effecten, moeten de zijde en de volgorde van presentatie tussen de subjecten variëren. De interactieve stimulus, hier in het rood weergegeven, volgt in real-time nauwgezet de horizontale positie van het vrouwtje, weergegeven in het blauw.

De drie regels die het gedrag van het mannetje bepalen zijn als volgt, waarbij de X-richting verwijst naar de lengte van het aquarium en de richting verwijst naar de breedte van het aquarium. Regel één: het gesimuleerde mannetje volgt het subject altijd over het scherm door haar in de Z-richting te volgen. Regel twee: de rugvin van het gesimuleerde mannetje is alleen omhoog gericht wanneer hij een laterale baltsvertoning uitvoert.

Regel drie: de gesimuleerde mannelijke zwaardstaartvis zal slechts gedurende 50% van de totale tijd dat hij aan het vrouwtje wordt getoond een laterale hofmakerijdisplay vertonen. De laterale hofmakerijdisplay wordt geactiveerd wanneer de mannelijke vis zich in de Z-richting binnen een kwart van de lichaamslengte van de mannelijke vis ten opzichte van de vrouwelijke vis bevindt. De laterale hofmakerijdisplay is onafhankelijk van de afstand van het vrouwtje tot de monitor.

Bij de Associatie in X-richting wordt de tijd automatisch berekend door de observe-viewer en is deze gedefinieerd als de hoeveelheid tijd die een vrouwtje binnen 10 centimeters van één monitor of de andere niet-interactieve stimuli doorbrengt. Gemaakt door de IVP, laat het zien dat vrouwelijke X-experts mon een sterke voorkeur hadden voor visuele signalen van hun eigen soort. Wanneer vrouwtjes echter werden getest met interactieve conspecifieke en heterospecifieke mannetjes, vertoonden ze na de ontwikkeling geen voorkeur. Deze techniek stelde onderzoekers op het gebied van diergedrag in staat om sociale interacties te onderzoeken met behulp van kwantitatieve algoritmen.